JP2003307669A

JP2003307669A - カメラ

Info

Publication number: JP2003307669A
Application number: JP2002114831A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Watanabe; 利巳渡邉; Toshiaki Maeda; 敏彰前田; Masa Ota; 雅太田
Original assignee: Nikon Corp; Nikon Gijutsu Kobo KK
Current assignee: Nikon Corp; Nikon Gijutsu Kobo KK
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: CN100580540C; US20070247542A1; US7965334B2; JP4543602B2; US20030197803A1; CN1452004A

Abstract

(57)【要約】【課題】ＡＦの高精度化と高速化の両立を図る。【解決手段】合焦レンズを含む撮影光学系の透過光を
受光する撮像素子と、撮像素子の光電変換出力に基づい
て、合焦レンズの焦点調節状態に応じて変化する焦点評
価値を演算する演算手段と、合焦位置を求めるにあたっ
て合焦レンズを光軸に沿って一方向にスキャン駆動する
スキャン駆動手段と、合焦レンズの絶対位置を検出する
検出手段と、スキャン駆動中に、焦点評価値を所定周期
で得るタイミングを決めるレンズ移動ピッチ（Ｐ１，Ｐ
２）を検出手段の検出出力に応じて決定するピッチ決定
手段と、スキャン駆動中に、合焦レンズが決定されたレ
ンズ移動ピッチだけ移動するたびに演算手段を作動させ
て焦点評価値を得る制御手段と、制御手段にて得られた
複数の焦点評価値を評価して合焦位置を求め、その合焦
位置に合焦レンズを駆動する焦点調節手段とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コントラスト法を
用いて自動焦点調節（ＡＦ）を行うカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラの自動焦点調節方式として
コントラスト方式と呼ばれるものがある。これは、被写
体をＣＣＤ等の撮像素子で撮像し、予め決められた焦点
検出エリア内における撮像信号を用いて合焦位置を求め
るものである。具体的には、バンドパスフィルタにより
焦点検出エリア内の撮像信号から所定空間周波数帯域の
成分を取り出し、その絶対値を積分することで焦点評価
値を演算する。この焦点評価値は、焦点検出エリアのコ
ントラストに応じた量であり、コントラストが高いほど
その値が高くなる。そして、合焦レンズが合焦位置に近
いほど像のコントラストが高くなることに鑑み、焦点評
価値がピークとなる位置を見つけて合焦位置と判断し、
その位置に合焦光学系を駆動する。

【０００３】ピーク位置を見つける方式のひとつとし
て、合焦レンズを無限遠端から至近端まで、あるいはそ
の逆にスキャン駆動し、その間、合焦レンズが所定の移
動ピッチだけ移動するたびに上記焦点評価値を演算して
記憶し、記憶された複数の焦点評価値を評価することで
そのピーク位置を求める方法がある（スキャン方式）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スキャン方式において
は、合焦レンズの移動ピッチを小さくしてきめ細かいス
キャンを行うことで、ピーク位置（合焦位置）を精度よ
く求めることができる。しかし、スキャンをきめ細かく
行うとそれだけ焦点評価値の演算回数が増えるため、ス
キャンに時間がかかり、ＡＦ速度の低下につながる。

【０００５】本発明の目的は、ＡＦの高精度化と高速化
の両立を図ったカメラを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカメラは、
合焦レンズを含む撮影光学系の透過光を受光する撮像素
子と、撮像素子の光電変換出力に基づいて、合焦レンズ
の焦点調節状態に応じて変化する焦点評価値を演算する
演算手段と、合焦位置を求めるにあたって合焦レンズを
光軸に沿って一方向にスキャン駆動するスキャン駆動手
段と、合焦レンズの絶対位置を検出する検出手段と、ス
キャン駆動中に、焦点評価値を所定周期で得るタイミン
グを決めるレンズ移動ピッチを検出手段の検出出力に応
じて決定するピッチ決定手段と、スキャン駆動中に、合
焦レンズが決定されたレンズ移動ピッチだけ移動するた
びに演算手段を作動させて焦点評価値を得る制御手段
と、制御手段にて得られた複数の焦点評価値を評価して
合焦位置を求め、その合焦位置に合焦レンズを駆動する
焦点調節手段とを具備し、これにより上記問題点を解決
する。請求項２の発明は、検出されたレンズ位置が所定
範囲に含まれる場合には、それ以外の範囲に含まれる場
合と比べて移動ピッチを小さくするようにしたものであ
る。請求項３の発明は、検出されたレンズ位置が所定範
囲に含まれる場合には、それ以外の範囲に含まれる場合
と比べて移動ピッチを大きくするようにしたものであ
る。請求項４の発明は、上記所定範囲をそれ以外の範囲
と比べて狭くしたものである。請求項５の発明は、所定
範囲を、スキャン駆動の開始点または終了点近傍とした
ものである。請求項６の発明は、移動ピッチを検出手段
の検出出力および撮影光学系の焦点距離に応じて決定
し、焦点距離が長いほど移動ピッチを小さくするように
したものである。請求項７の発明は、焦点距離が長いほ
ど所定範囲を狭めるようにしたものである。請求項８の
発明は、移動ピッチを検出手段の検出出力および撮影光
学系の開放Ｆ値に応じて決定し、開放Ｆ値が大きいほど
移動ピッチを大きくするようにしたものである。請求項
９の発明は、開放Ｆ値が大きいほど所定範囲を広げるよ
うにしたものである。請求項１０の発明は、近距離撮影
モードと遠距離撮影モードとが設定可能とされ、近距離
撮影モードのときには、検出されたレンズ位置が近距離
側の所定範囲に含まれる場合に、それ以外の範囲に含ま
れる場合と比べてレンズ移動ピッチを小さくし、遠距離
撮影モードのときには、検出されたレンズ位置が遠距離
側の所定範囲に含まれる場合に、それ以外の範囲に含ま
れる場合と比べてレンズ移動ピッチを小さくするように
したものである。請求項１１の発明は、近距離撮影モー
ドが、人物撮影モードおよび接写モードを含み、遠距離
撮影モードが、風景モードおよび夜景モードを含むもの
である。請求項１２の発明は、合焦レンズを無限遠端お
よび至近端のいずれか一方から他方までスキャン駆動す
るようにしたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】−第１の実施形態− 図１〜図３により本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は本実施形態におけるデジタルスチルカメラの機能
ブロック図である。撮影光学系１０１を透過した被写体
光束は、絞り１０２を通過して撮像素子１０３の受光面
に結像される。撮像素子１０３は、受光面上に結像され
た被写体像の光強度に応じた電気信号を出力する光電変
換撮像素子であり、ＣＣＤ型やＭＯＳ型の固体撮像素子
が用いられる。固体撮像素子１０３の出力である撮像信
号はアナログ信号処理回路１０４に入力され、ここで相
関二重サンプリング処理（ＣＤＳ処理）等の処理が行わ
れる。

【０００８】アナログ信号処理回路１０４で処理された
撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器１３５によりデジタル信号に
変換された後、一旦バッファメモリ１０５に記憶され
る。バッファメモリ１０５は、複数フレーム分の撮像デ
ータを記憶可能なフレームメモリである。バッファメモ
リ１０５に記憶されたデータは、デジタル信号処理回路
１０６に読み出され、ここで輪郭補償やガンマ補正など
の種々の画像処理が施される。デジタル信号処理回路１
０６は、ゲイン制御回路、輝度信号生成回路、色差信号
生成回路などの種々の信号処理回路を含み、これらはＣ
ＰＵ１１２の指示によって制御される。

【０００９】デジタル処理後のデータは、再びバッファ
メモリ１０５に記憶された後、記録・再生信号処理回路
１１０を介してメモリカード等の外部記憶媒体１１１に
記録される。画像データを記憶媒体１１１に記録する際
には、一般に所定の圧縮形式、例えばＪＰＥＧ方式でデ
ータ圧縮が行われる。記録・再生信号処理回路１１０
は、画像データを外部記録媒体１１１に記録する際のデ
ータ圧縮（例えば、ＪＰＥＧ圧縮）や、記憶媒体１１１
から圧縮された画像データを読み込む際のデータ伸長処
理を行う。記録・再生信号処理回路１１０には記憶媒体
１１１とデータ通信を行うためのインタフェースも含ま
れている。

【００１０】モニタ１０９は、撮像された被写体画像を
表示するための液晶表示装置であり、記憶媒体１１１に
記録されている画像データの再生表示にも用いられる。
モニタ１０９に画像を表示する場合には、バッファメモ
リ１０５に記憶された画像データを読み出し、Ｄ／Ａ変
換器１０８によりデジタル画像データをアナログ映像信
号に変換し、そのアナログ映像信号を用いてモニタ１０
９に画像を表示する。

【００１１】撮像素子１０３で撮像された被写体画像の
モニタ１０９への表示形態には２つの形態がある。一つ
は、レリーズ操作が行われないときの表示形態であり、
撮像素子１０３で繰り返し撮像される被写体画像を逐次
更新表示するスルー画と呼ばれる表示形態である。もう
一つは、カメラのレリーズ操作後に、撮像素子１０３で
撮像された被写体画像を所定時間表示するフリーズ画と
呼ばれる表示形態である。

【００１２】ＣＰＵ１１２は、撮像素子１０３からの画
像信号に基づいて自動露出演算を行うＡＥ演算部１１２
１と、ホワイトバランス調整係数の演算を行うＡＷＢ演
算部１１２２とを有するとともに、バンドパスフィルタ
（以下、ＢＰＦ）１１２４，評価値演算部１１２５およ
びＡＦ演算部１１２６から成る焦点検出部を有してい
る。ＢＰＦ１１２４は、撮像領域に設けられた焦点検出
エリア内の撮像信号から所定帯域の高周波成分を抽出す
る。なお、複数の焦点検出エリアが設定されている場合
には、各エリア内の信号が順に読み出され、各エリア内
毎の抽出処理がバンドパスフィルタ１１２４によって行
われる。以下では焦点検出エリアが一つの場合を例に説
明する。

【００１３】ＢＰＦ１１２４の出力は評価値演算部１１
２５に入力され、評価値演算部１１２５において高周波
成分の絶対値を積分することにより焦点評価値が算出さ
れる。ＡＦ演算部１１２６は、焦点評価値に基づいてＡ
Ｆ演算を行い、合焦位置を認識する。このＡＦ演算の詳
細は後述する。ＣＰＵ１１２は、ＡＦ演算部１１２６の
演算結果に基づき、ドライバ１１３を介して図示しない
フォーカシング用のステッピングモータを駆動し、撮影
光学系１０１を構成する合焦レンズを光軸に沿って合焦
位置に駆動する。またＣＰＵ１１２には、上記焦点評価
値と、焦点評価値を検出した際の合焦レンズの位置とが
記憶されるとともに、その他の演算等で用いるデータが
格納される記憶部１１２８が設けられている。タイマ１
１２７は一般に半押しタイマと呼ばれるものであり、レ
リーズボタンの半押し操作が解除されたとき、および電
源オン後の最初の合焦の後にカウントを開始する。

【００１４】撮影光学系１０１はズームレンズをも含
み、ドライバ１１３はそのズーム駆動も行う。またドラ
イバ１１４は、ＣＰＵ１１２からの指令に応じて絞り１
０２を駆動し、ドライバ１１５は、撮像素子１０３から
の信号取り出しのタイミングをコントロールする。レン
ズ位置検出装置１５０は、合焦レンズの絶対位置を検出
するもので、例えばレンズ鏡筒に設けられた周知の距離
エンコーダが用いられる。あるいは、フォーカシング用
のステッピングモータのパルス数を計数してレンズ位置
を検知してもよい。

【００１５】ＣＰＵ１１２に接続された操作部１１６
は、カメラの電源をオン・オフするための電源スイッチ
１１６１と、レリーズボタンの半押し操作でオンする半
押しスイッチ１１６３と、レリーズボタンの全押し操作
でオンする全押しスイッチ１１６２と、撮影モード等を
選択するための設定ボタン１１６４を含む。設定ボタン
１１６４で設定される撮影モードには、通常撮影モー
ド，風景モード，人物撮影モード，スポーツ撮影モー
ド，接写モードおよび夜景モードなどがあり、それぞれ
のモードに応じて露出値の決定方法が異なる。ＣＰＵ１
１２は、設定ボタン１１６４の操作に応じていずれかの
モードを設定する。

【００１６】次に、本実施形態におけるコントラストＡ
Ｆ制御について詳述する。コントラスト法は、像のボケ
の程度とコントラストとの間に相関があることに着目
し、焦点が合ったときに像のコントラストが最大になる
ことを利用して焦点合わせを行うものである。コントラ
ストの大小は撮像信号の高周波成分の大小により評価す
ることができる。すなわち、ＢＰＦ１１２４により撮像
信号の高周波成分を抽出し、評価値演算部１１２５で高
周波成分の絶対値を積分したものを焦点評価値とする。
この焦点評価値は、像のコントラスト、換言すれば合焦
レンズの焦点調節状態に応じて変化する量であり、合焦
してコントラストが最大となったときに最大値（ピーク
値）となる。

【００１７】本実施形態では、焦点評価値がピークとな
るレンズ位置を求めるにあたり、全域スキャンと呼ばれ
る方式を採用している。これは、例えば図２（ａ）に示
すように、合焦レンズを無限遠端から至近端まで一方向
にスキャン駆動し、スキャン駆動中に、合焦レンズが所
定の移動ピッチだけ移動するたびに上記焦点評価値を求
め、得られた焦点評価値を記憶してゆく。図の丸印およ
びバツ印が焦点評価値を求める点を示している。スキャ
ン駆動終了後、記憶された複数の焦点評価値を分析して
そのピーク位置を求め、合焦位置と認定する。スキャン
は至近端から無限遠端にかけて行うようにしてもよい。

【００１８】ところで、ピーク位置の検出は、合焦レン
ズの移動ピッチを小さくとってきめ細かなスキャンを行
うほど精度が高い。ただし、移動ピッチがある程度大き
い場合でも、ピーク位置の前後の焦点評価値データが十
分にあれば比較的高精度にピーク位置を検出できる。問
題となるのは、ピーク位置の前後のいずれかに十分なデ
ータがない場合である。

【００１９】例えば図２は焦点評価値のピークがスキャ
ン開始点である無限遠端のごく近傍にある例を示してい
る。この場合、Ｐ２で示すように移動ピッチが大きい
と、ピーク位置から無限遠側のデータ量が多くとれない
ため、ピーク位置を精度よく求めることができない。ま
た、ピーク位置がスキャン終了点である至近端の近傍に
あった場合も同様であり、ピーク位置から至近側のデー
タ量が少ないためにピーク位置を精度よく求められな
い。

【００２０】そこで本実施形態では、無限遠端近傍の所
定範囲Ｅ１および至近端近傍の所定範囲Ｅ３では、移動
ピッチ（丸印の間隔）を比較的小さいピッチＰ１（＜Ｐ
２）とした。これによれば、所定範囲Ｅ１，Ｅ３におい
ては移動ピッチが小さいためきめ細かなスキャンが行
え、ピーク位置が無限遠あるいは至近端に近い場合でも
ピーク位置の前後のデータを十分得ることができ、ピー
ク位置を精度よく求められる。一方、範囲Ｅ１，Ｅ３の
間の中央範囲Ｅ２では、移動ピッチ（バツ印の間隔）を
比較的大きいピッチＰ２とした。移動ピッチが大きいた
め粗いスキャンとなるが、この範囲にピーク位置がある
場合には、ピーク値の前後データが十分に得られるた
め、比較的精度よくピーク位置を求めることができる。

【００２１】このように本実施形態では、移動ピッチを
全域に渡って小さくするのではなく、必要な部分のみ小
さくするようにしたので、いずれにピーク位置がある場
合でもスキャン速度をさほど低下させることなく精度よ
くピーク位置（合焦位置）を検出できる。すなわち、Ａ
Ｆの高精度化と高速化の両立が図れる。特に移動ピッチ
の小さい範囲Ｅ１，Ｅ３は、これらを合計しても移動ピ
ッチの大きい範囲Ｅ２と比べて狭いので、スキャン速度
をより速くできる。

【００２２】図３は上述の動作を実現するためのＣＰＵ
１１２の制御手順を示すフローチャートである。ステッ
プＳ１でＡＦ開始スイッチ（例えば半押しスイッチ）が
オンされると、ステップＳ２で合焦レンズを一方の端点
に移動する。この端点はスキャン駆動の始点となる位置
であり、ここでは無限遠端とする。

【００２３】その後、ステップＳ９で他方の端点（ここ
では至近端）に達するまでステップＳ３〜Ｓ８の処理が
繰り返し行われる。ステップＳ３では、この時点で撮像
素子１０３から出力された撮像信号のうち焦点検出エリ
アの信号に対し、ＢＰＦ１１２４により高周波成分を抽
出し、評価値演算部１１２５で高周波成分の絶対値を積
分して焦点評価値を求める。この焦点評価値はＣＰＵ１
１２内の記憶部１１２８に記憶される。ステップＳ４で
はレンズ位置検出装置１５０の出力から現在のレンズ位
置を検出し、評価値と同様に記憶部１１２８に記憶す
る。ステップＳ５ではそのレンズ位置が範囲Ｅ１〜Ｅ３
のいずれに含まれるかを判定する。範囲Ｅ１またはＥ３
に含まれる場合には、ステップＳ６で移動ピッチＰをＰ
１とし、一方、範囲Ｅ２に含まれる場合には、ステップ
Ｓ７で移動ピッチＰをＰ２（＞Ｐ１）とする。その後、
ステップＳ８で合焦レンズを至近方向にＰだけ移動し、
ステップＳ９に進む。

【００２４】上記ステップＳ８において、合焦レンズが
Ｐだけ移動したか否かは、例えばフォーカシング用のス
テップモータのパルス数を計数し、所定パルス数に達し
たらＰだけ移動したと判断するようにすればよい。この
場合、Ｐ＝Ｐ１のときにはＰ＝Ｐ２の場合よりも所定パ
ルス数を少なくすればよい。あるいは、所定パルス数は
一定とし、合焦レンズの移動速度を範囲Ｅ１，Ｅ３では
範囲Ｅ２よりも低速にすることでも同様の動作を実現で
きる。

【００２５】ステップＳ９で合焦レンズが至近端に達し
たと判定されると、スキャンを終了し、ステップＳ１０
でＡＦ演算部１１２６によるＡＦ演算を行う。ステップ
Ｓ１１では、ＡＦ演算によってピークが検出されたか否
かを判定し、ピークが検出された場合には、そのピーク
位置に合焦レンズを駆動する。一方、ピークが検出され
なかった場合には、焦点検出不能であるため、ステップ
Ｓ１３で予め決められた所定位置に合焦レンズを駆動す
る。

【００２６】ところで、焦点評価値のレンズ位置に応じ
た変動カーブは、被写界深度によって相違する。深度が
浅い場合にはカーブが急峻となるので、そのピーク位置
を精度よく求めるには、カーブが緩やかな場合と比べて
スキャンを細かく行う必要がある。そこで、被写界深度
を決める要因の一つであるレンズの焦点距離に着目し、
焦点距離が長い（深度が浅い）ほどレンズの移動ピッチ
Ｐ１，Ｐ２を小さくすることが考えられる。例えばズー
ムレンズの場合には、ズーミングに連動して移動ピッチ
を変えるようにすればよい。またレンズ交換式のカメラ
の場合には、装着されたレンズの焦点距離に応じて移動
ピッチを変えるようにすればよい。

【００２７】さらに、被写界深度はＦ値（絞り値）にも
影響を受ける。通常、ＡＦのための撮像信号は絞り開放
時に得られるので、撮影光学系の開放Ｆ値に着目し、開
放Ｆ値が大きい（暗い）ほど移動ピッチＰ１，Ｐ２を大
きくすることが考えられる。これは開放Ｆ値が大きいほ
ど深度が深くなることによる。

【００２８】上記のように焦点距離や開放Ｆ値によって
移動ピッチＰ１，Ｐ２を変更するにしても、Ｐ１＜Ｐ２
の関係は常に維持される。ただし、図２（ｂ）に矢印で
示すように、範囲Ｅ１〜Ｅ３の幅を焦点距離や開放Ｆ値
に応じて変えてもよい。例えば、焦点距離が長いほど範
囲Ｅ１，Ｅ３をそれぞれ無限遠端側，至近端側に狭め、
中央範囲Ｅ２を広くとるようにしてもよい。つまり焦点
距離が長いときには、上述したように全域で移動ピッチ
が狭くなるから、その中でも特に移動ピッチの狭い範囲
Ｅ１，Ｅ３を狭めても高精度なピーク位置検出が行える
からである。そして、範囲Ｅ１，Ｅ３を狭めることでス
キャンの高速化が図れる。また、開放Ｆ値が大きいほど
範囲Ｅ１，Ｅ３を広げるようにしてもよい。開放Ｆ値が
大きいときには全域で移動ピッチが広くなるため、範囲
Ｅ１，Ｅ３を広くとらないとピーク位置検出の精度が落
ちるからである。

【００２９】以上の実施形態において、ＣＰＵ１１２が
演算手段，ピッチ決定手段および制御手段を、ＣＰＵ１
１２およびドライバ１１３がスキャン駆動手段および焦
点調節手段を、レンズ位置検出装置１５０が検出手段を
それぞれ構成する。

【００３０】−第２の実施形態− 図４および図５により本発明の第２の実施形態を説明す
る。以上では、無限遠端および至近端近傍でレンズ移動
ピッチを小さくする例を示したが、本実施形態では、撮
影モードに応じて移動ピッチを小さくする範囲を変える
例を示す。なお、制御系の構成は先の実施形態（図１）
と同様とする。

【００３１】撮影モードには上述したように種々のモー
ドがあるが、そのうち風景モードおよび夜景モードは比
較的遠距離の被写体を撮影するものであり、遠距離撮影
モードといえる。これらの遠距離撮影モードにおいて全
域スキャンを行う場合、主要被写体が存在する可能性の
高い遠距離のみを精細にスキャンすればよく、主要被写
体が存在する可能性の低い近距離側は粗いスキャンでよ
い。

【００３２】一方、人物撮影モードおよび接写モードは
比較的近距離の被写体を撮影するものであり、近距離撮
影モードといえる。これらの近距離撮影モードにおいて
全域スキャンを行う場合、主要被写体が存在する可能性
の高い近距離のみを精細にスキャンすればよく、主要被
写体が存在する可能性の低い遠距離側は粗いスキャンで
よい。

【００３３】そこで本実施形態では、遠距離撮影モード
が設定されている場合には、図４に示すように無限遠端
から至近端に至らない所定の範囲Ｅ１１では比較的小さ
な移動ピッチＰ１１とし、それよりも至近側の範囲では
大きな移動ピッチＰ１２（＞Ｐ１１）とする。一方、近
距離撮影モードが設定されている場合には、至近端から
無限遠端に至らない所定の範囲Ｅ１２では移動ピッチＰ
１１とし、それよりも無限遠側の範囲では移動ピッチＰ
１２とする。

【００３４】上記の制御を実現するには、図３のステッ
プＳ５〜Ｓ７を図５のステップＳ２１〜Ｓ２７に変更す
ればよい。すなわち、図３のステップＳ４でレンズ位置
が検出されると図５のステップＳ２１に進み、現在設定
されている撮影モードを判定する。遠距離撮影モードで
あればステップＳ２２に進み、現在のレンズ位置がいず
れの範囲に含まれるかをレンズ位置検出装置１５０の出
力から判定する。範囲Ｅ１１であればステップＳ２３で
移動ピッチＰをＰ１１とし、そうでなければステップＳ
２４で移動ピッチＰをＰ１２（＞Ｐ１１）とする。

【００３５】一方、ステップＳ２１で近距離撮影モード
であると判定されると、ステップＳ２５で現在のレンズ
位置がいずれの範囲に含まれるかを判定し、範囲Ｅ１２
であればステップＳ２６で移動ピッチＰをＰ１１とし、
そうでなければステップＳ２７で移動ピッチＰをＰ１２
とする。その後、図３のステップＳ８に進む。

【００３６】本実施形態においても、先の実施形態と同
様に必要な部分のみ移動ピッチが小さくなり、その他の
部分は移動ピッチが大きくなるので、ＡＦの高精度化と
高速化の両立が図れる。

【００３７】なお、レンズ位置に応じた移動ピッチの設
定の仕方は、上記以外にも種々の条件で決めることがで
きる。場合によっては第１の実施形態とは逆に無限遠端
および至近端近傍を大きなピッチとしてもよい。また設
定可能な移動ピッチを大小の２つのみとしたが、レンズ
位置によって大中小のように複数のピッチが設定できる
ようにしてもよい。

【００３８】さらに合焦レンズの移動範囲全域にわたっ
てスキャンを行う全域スキャンについて説明したが、予
め決められた一部の範囲のみをスキャン対象範囲とする
ものでもよい。例えば無限遠端あるいは至近端から所定
の中間点までスキャンする場合、あるいは中間点から他
の中間点までスキャンする場合にも本発明を適用でき
る。またデジタルスチルカメラにて説明したが、銀塩フ
ィルムを扱うカメラでもよい。この場合には、ＡＦ用の
撮像素子が必要となる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、スキャン駆動中に、焦
点評価値を得るタイミングを決めるレンズ移動ピッチを
合焦レンズの絶対位置に応じて決定するようにしたの
で、全域にわたってピッチを小さくする場合と比べてＡ
Ｆの高速化が図れ、また移動ピッチの小さい部分では高
精度の合焦検出が行える。したがって、ＡＦの高精度化
と高速化の両立を図ったカメラを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるデジタルスチルカメ
ラの制御系を示すブロック図。

【図２】第１の実施形態におけるスキャン制御を説明す
る図。

【図３】図２のスキャン制御の処理手順の一例を示すフ
ローチャート。

【図４】第２の実施形態におけるスキャン制御を説明す
る図。

【図５】図４のスキャン制御の処理手順の一例を示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

１０１撮影レンズ１０２絞り１０３撮像素子１０４アナログ信号処理回路１０６デジタル信号処理回路１１２ＣＰＵ１１３〜１１５，１１８ドライバ１１６操作部１１９バッテリ１２０電圧検出部１３５Ａ／Ｄ変換器１５０レンズ位置検出装置１１６１電源スイッチ１１６２全押しスイッチ１１６３半押しスイッチ１１６４設定ボタン１１２３記憶部１１２４バンドパスフィルタ１１２５評価値演算部１１２６ＡＦ演算部１１２７タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者前田敏彰東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内 (72)発明者太田雅東京都品川区二葉１丁目３番25号株式会社ニコン技術工房内Ｆターム(参考） 2H002 GA54 2H011 AA03 BA31 BB04 CA19 CA21 CA24 2H051 AA00 BA47 BA66 CE14 DD20 EB04 EB13 FA47 FA48 FA61 FA76 5C022 AA13 AB29 AC69 AC74

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合焦レンズを含む撮影光学系の透過光を
受光する撮像素子と、該撮像素子の光電変換出力に基づいて、前記合焦レンズ
の焦点調節状態に応じて変化する焦点評価値を演算する
演算手段と、合焦位置を求めるにあたって前記合焦レンズを光軸に沿
って一方向にスキャン駆動するスキャン駆動手段と、前記合焦レンズの絶対位置を検出する検出手段と、前記スキャン駆動中に、前記焦点評価値を所定周期で得
るタイミングを決めるレンズ移動ピッチを前記検出手段
の検出出力に応じて決定するピッチ決定手段と、前記スキャン駆動中に、前記合焦レンズが前記決定され
たレンズ移動ピッチだけ移動するたびに前記演算手段を
作動させて前記焦点評価値を得る制御手段と、該制御手段にて得られた複数の焦点評価値を評価して合
焦位置を求め、その合焦位置に前記合焦レンズを駆動す
る焦点調節手段とを具備することを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記ピッチ決定手段は、前記検出された
レンズ位置が所定範囲に含まれる場合には、それ以外の
範囲に含まれる場合と比べて前記移動ピッチを小さくす
ることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】前記ピッチ決定手段は、前記検出された
レンズ位置が所定範囲に含まれる場合には、それ以外の
範囲に含まれる場合と比べて前記移動ピッチを大きくす
ることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項４】前記所定範囲は、それ以外の範囲と比べ
て狭いことを特徴とする請求項２または３に記載のカメ
ラ。
【請求項５】前記所定範囲は、前記スキャン駆動の開
始点または終了点近傍であることを特徴とする請求項２
〜４のいずれかに記載のカメラ。
【請求項６】前記ピッチ決定手段は、前記移動ピッチ
を前記検出手段の検出出力および撮影光学系の焦点距離
に応じて決定し、前記焦点距離が長いほど前記移動ピッ
チを小さくすることを特徴とする請求項２〜５のいずれ
かに記載のカメラ。
【請求項７】前記焦点距離が長いほど前記所定範囲を
狭めるようにしたことを特徴とする請求項６に記載のカ
メラ。
【請求項８】前記ピッチ決定手段は、前記移動ピッチ
を前記検出手段の検出出力および撮影光学系の開放Ｆ値
に応じて決定し、前記開放Ｆ値が大きいほど前記移動ピ
ッチを大きくすることを特徴とする請求項２〜５のいず
れかに記載のカメラ。
【請求項９】前記開放Ｆ値が大きいほど前記所定範囲
を広げるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の
カメラ。
【請求項１０】近距離撮影モードと遠距離撮影モード
とが設定可能とされ、前記ピッチ決定手段は、前記近距離撮影モードのときに
は、前記検出されたレンズ位置が近距離側の所定範囲に
含まれる場合に、それ以外の範囲に含まれる場合と比べ
て前記レンズ移動ピッチを小さくし、前記遠距離撮影モ
ードのときには、前記検出されたレンズ位置が遠距離側
の所定範囲に含まれる場合に、それ以外の範囲に含まれ
る場合と比べて前記レンズ移動ピッチを小さくすること
を特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項１１】前記近距離撮影モードは、人物撮影モ
ードおよび接写モードを含み、前記遠距離撮影モード
は、風景モードおよび夜景モードを含むことを特徴とす
る請求項１０に記載のカメラ。
【請求項１２】前記スキャン駆動手段は、前記合焦レ
ンズを無限遠端および至近端のいずれか一方から他方ま
でスキャン駆動することを特徴とする請求項１〜１１の
いずれかに記載のカメラ。